埋地鋼質(zhì)管道直流雜散電流干擾研究綜述

李曉龍 楊緒運 李長春 羅艷龍 何仁洋

（中國特種設(shè)備檢測研究院 北京 100029）

近年來,我國高壓直流電力輸送系統(tǒng)、軌道交通系統(tǒng)、石油天然氣管道等建設(shè)得到大力發(fā)展。在“十三五”和“一帶一路”等國家戰(zhàn)略中提出了更多高壓直流輸送（HVDC）線路規(guī)劃[1]。到2020年,國家電網(wǎng)將建成“五縱五橫”特高壓交流骨干網(wǎng)架和27條特高壓直流輸電工程[2]。地鐵等軌道交通是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門,截至2019年底全國城市軌道交通運營線路達6 426.84 km,擁有地鐵運營線路的城市有38個[3]。由于線路建設(shè)的“擇優(yōu)原則”,高壓電線、走行軌線路會與埋地管道在“公共走廊”小間距長距離的并行或交叉[4]。泄漏到土壤中的雜散電流會對埋地鋼質(zhì)管道產(chǎn)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕,管道腐蝕是油氣管線所面臨的諸多風(fēng)險中最危險風(fēng)險之一,70%～90%的管道安全事故由管道腐蝕引發(fā)[5]。其中直流雜散電流的干擾更為嚴(yán)重,腐蝕速率快,事故發(fā)生頻繁[6]。

國內(nèi)外研究人員對于直流雜散電流的腐蝕干擾問題進行了大量研究。本文主要整理了直流雜散電流來源及腐蝕機理、直流雜散電流干擾因素研究進展,總結(jié)了目前現(xiàn)場評價標(biāo)準(zhǔn)、檢測防護技術(shù),并提出了目前應(yīng)用中存在的問題,對未來的直流雜散電流研究進行了展望。

1 直流雜散電流來源及腐蝕機理

雜散電流是指泄漏在土壤中設(shè)計或者規(guī)定回路以外流動的電流,也被稱為“迷流”。雜散電流按照來源可分為直流雜散電流和交流雜散電流,其中直流雜散電流導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕程度更為嚴(yán)重。根據(jù)Faraday電解第一定律可得到陽極流出1 A電流時,一年能夠腐蝕掉9.1 kg的鐵。直流干擾嚴(yán)重的地區(qū)管道上的雜散電流能夠達到幾十安培甚至上百安培,管道穿孔速度非?？?導(dǎo)致經(jīng)濟損失和人員設(shè)備安全問題嚴(yán)重[7]。直流雜散電流還會導(dǎo)致管道上陰極保護電位發(fā)生波動,導(dǎo)致陰極保護系統(tǒng)失效。

直流雜散電流主要來源于城市軌道交通直流牽引系統(tǒng)、高壓直流輸電線路、其他管道外加的陰極保護系統(tǒng)、直流電解系統(tǒng)、直流電焊系統(tǒng)等。其中城市軌道交通、高壓直流輸電系統(tǒng)是產(chǎn)生直流雜散電流的主要來源。

1.1 直流雜散電流來源

1）城市軌道交通直流牽引系統(tǒng)。地鐵、有軌電車經(jīng)直流牽引系統(tǒng)單邊供電或者雙邊供電方式供電運行,牽引電流將走行軌作為回流線,而走行軌電阻實際情況下不可能為0,對大地的泄漏電阻也不會無窮大,在雨雪天氣等情況下,不可避免地導(dǎo)致部分電流從走行軌泄漏到土壤中成為干擾管道的雜散電流。直流牽引系統(tǒng)產(chǎn)生的雜散電流干擾與地鐵、有軌電車的運行情況相關(guān),屬于動態(tài)雜散電流,波動較大,干擾規(guī)律較復(fù)雜[8]。

2）高壓直流輸電系統(tǒng)。高壓直流輸電系統(tǒng)有2種常見運行工況：單極大地回路運行方式和雙極運行方式。正常運行情況下采用雙極對稱運行方式,2條直流線路之間的不平衡電流經(jīng)過接地極流入大地,這部分直流電流一般不超過額定輸電電流的1%,由于連續(xù)運行持續(xù)干擾,屬于靜態(tài)雜散電流,對金屬管道的腐蝕干擾不容忽視[9]。在高壓直流輸電系統(tǒng)建設(shè)初期和特殊情況時采用單極運行,接地極會產(chǎn)生大量的直流雜散電流,產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。

3）其他直流系統(tǒng)。其他管道的外加電流陰極保護系統(tǒng)會通過管道上防腐層破損點泄漏到土壤中,同樣的,直流電解系統(tǒng)、直流電焊系統(tǒng)等都是在工作時電流泄漏到土壤中,產(chǎn)生了直流雜散電流,對埋地鋼質(zhì)管道造成腐蝕。

1.2 直流雜散電流腐蝕機理

軌道交通系統(tǒng)由于走行軌泄漏到大地中的直流雜散電流以及高壓直流接地極流入大地的直流雜散電流,對埋地鋼質(zhì)管道的腐蝕均為電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕能夠形成的4個條件：金屬材料為陽極,另一金屬材料為陰極,陰陽極間存在電解質(zhì),陰陽極間存在電子流動路徑。泄漏進大地的雜散電流通過較近防腐層破損點流入管道,這一區(qū)域成為陰極,帶負(fù)電,陰極區(qū)一般不會產(chǎn)生雜散電流腐蝕,但如果陰極區(qū)電位過負(fù)時表面會析出氫氣,造成防腐層剝離嚴(yán)重。電流從遠(yuǎn)端防腐層破損處流出,成為陽極區(qū),帶正電,金屬管道失離子發(fā)生電化學(xué)腐蝕,其發(fā)生了如下反應(yīng)過程。

1）析氫腐蝕：

陽極反應(yīng)：2 Fe →2 Fe2++4e-

陰極反應(yīng)：4 H++4 e-→ 2 H2↑ （無氧酸性環(huán)境）

4 H2O + 4 e-→ 4OH-+2H2↑（無氧中性、堿性環(huán)境）

2）吸氧腐蝕：

陽極反應(yīng)：2 Fe →2 Fe2++4e-

陰極反應(yīng)：O2+4 H++4e-→ 2H2O（ 有氧酸性環(huán)境）

O2+2 H2O + 4e-→ 4OH-（有氧中性、堿性環(huán)境）

1.3 直流雜散電流干擾規(guī)律

直流雜散電流干擾來源眾多,軌道交通直流牽引系統(tǒng)、高壓直流輸電系統(tǒng)等不同來源產(chǎn)生的直流雜散電流干擾規(guī)律不盡相同,國內(nèi)外針對各干擾來源的不同影響因素的干擾情況進行了研究。

●1.3.1 軌道交通直流牽引系統(tǒng)

軌道交通直流牽引系統(tǒng)產(chǎn)生了動態(tài)直流雜散電流干擾,雜散電流的大小和方向不斷發(fā)生變化,嚴(yán)重時導(dǎo)致管道電位波動劇烈[10]。軌道交通產(chǎn)生的雜散電流大小程度、分布情況與以下因素相關(guān)：地鐵軌地過渡電阻值、走行軌阻抗大小、機車運行的牽引電流大小、供電區(qū)間距離、土壤潮濕度等。研究表明：地鐵軌地過渡電阻及走行軌阻抗是影響雜散電流強弱的最為重要的因素[11]。直流雜散電流干擾規(guī)律及影響因素的研究方法主要有室內(nèi)試驗、現(xiàn)場檢測、模擬計算等方法。

張玉星[12]等人通過室內(nèi)模擬實驗研究了動態(tài)直流雜散電流對埋地鋼質(zhì)管道的腐蝕干擾規(guī)律,發(fā)現(xiàn)外界干擾電壓與腐蝕速率呈正比關(guān)系；動態(tài)雜散電流的腐蝕速率相對較小但由于持續(xù)的時間累積,其造成的腐蝕程度仍然嚴(yán)重；地鐵運行快慢,入地雜散電流大小與頻率,每周期持續(xù)干擾的時間等都會對雜散電流的干擾程度產(chǎn)生影響。

Xu S[13]等人對南京地鐵1號線工程進行了現(xiàn)場實驗和數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)車輛運行模式是導(dǎo)致鋼軌電位升高的原因,在加速和制動模式下鋼軌電位明顯升高,并且兩者方向相反。Allahkaram[14]等人通過對現(xiàn)場管道進行同步電位測量,確定了地鐵動態(tài)雜散電流在平行和交叉管道上的影響,隨著距離的增加干擾強度明顯減小,并通過法拉第定律計算腐蝕速率和使用腐蝕試件的失重計算腐蝕速率。

研究人員通過模擬計算等方法建立了地鐵產(chǎn)生雜散電流分布模型。W.V.貝克曼[15]等人通過建立由牽引電流、走行軌電阻、軌地過渡電阻等組成的模型,研究了走行軌電流、電壓和雜散電流分布情況的計算模型。盡管將其他干擾因素理想化后,有助于解釋雜散電流干擾規(guī)律,但對現(xiàn)場應(yīng)用的指導(dǎo)意義不大。Pham K D[16]等人建立了半球形電極電場模型,能夠計算出泄漏到土壤中的電場分布情況。龐原冰[7,17-18]等人利用同樣的方法,推導(dǎo)出埋地鋼質(zhì)管道的電流大小與腐蝕速率的計算方法。胡云進[19]等人對地鐵隧道建立了二維有限元模型,分析了雜散電流干擾而引起的地下不同位置處的電位情況。Zaboli A[8]等人對牽引變電所、走行軌和第三軌的電動列車進行了仿真,模型中對不同土壤類型中的雜散電流大小進行了比較,采用有限元法（FEM）對不同土壤類型的雜散電流控制方法下的雜散電流大小進行了計算,結(jié)果表明直流牽引電流中約有5%泄漏到土壤中成為直流雜散電流。

通過國內(nèi)外的研究,對直流雜散電流的腐蝕機理和干擾因素有了一定的認(rèn)識。但是由于地鐵動態(tài)直流雜散電流波動情況復(fù)雜,干擾因素眾多,動態(tài)直流雜散電流與陰極保護相互作用機理不清晰,對陰保管道的雜散電流檢測與防護帶來了很大困難[12]。因此對動態(tài)直流雜散電流的干擾行為需要做進一步的研究。

●1.3.2 高壓直流輸電系統(tǒng)

高壓直流輸電系統(tǒng)直流雜散電流干擾主要是由于接地極泄漏到土壤中,其中單極運行時導(dǎo)致的直流雜散電流干擾更為嚴(yán)重[20]。高壓直流接地極對埋地鋼質(zhì)管道的直流雜散電流干擾規(guī)律受眾多干擾因素影響,包括接地極類型、接地極與管道位置關(guān)系、高壓直流系統(tǒng)流入接地極電流大小、土壤環(huán)境情況等。研究人員通過實驗與模擬仿真等方法對此展開了研究。

Qin R Z[21]等人通過現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)高壓直流入地電流在3 200 A時,泄漏電流對埋地鋼質(zhì)管道的腐蝕速率高達0.55 mm/d；并且瞬間高電流對引壓管和絕緣卡套造成嚴(yán)重干擾,甚至?xí)龤Ч艿篮汶娢粌x。Nicholson P[22]和李振軍[23]通過現(xiàn)場測試的方式針對直流接地極對埋地管道的影響規(guī)律與干擾程度進行了分析。Lagace P J[24]等人針對圓環(huán)接地極在4層土壤模型中的電位分布進行了相關(guān)理論計算,推導(dǎo)出了埋地鋼質(zhì)管道管內(nèi)電流、管道電位的計算公式,并與現(xiàn)場測試結(jié)果進行了驗證。李丹丹[25]利用ANSYS軟件針對防腐層電阻、土壤電阻率、換流站與被干擾管道的距離、換流站電流、管道電阻這5個因素影響下的直流雜散電流干擾規(guī)律進行研究,表明干擾強度隨防腐層電阻增大呈指數(shù)增加,隨接地極入地電流和土壤電阻率增大呈線性增加,隨接地極與管道距離的增加呈指數(shù)降低,隨管道電阻增大呈二次函數(shù)規(guī)律降低。趙雅蕾[26]等人利用邊界元軟件計算了不同防腐層破損率、接地極與管道不同距離等因素下的直流雜散電流干擾程度,得到防腐層均勻破損率越小,干擾電流反而越集中,局部腐蝕風(fēng)險更高；而隨著距離的增大,管地電位和管內(nèi)電流密度均快速減小,因此對于管道鋪設(shè)首要避開干擾源。除此之外提出了管道直流雜散電流干擾的綜合防護措施,對現(xiàn)場應(yīng)用提供了新思路。

高壓直流接地極產(chǎn)生的雜散電流涉及范圍較廣、干擾因素復(fù)雜,探究各干擾因素的影響規(guī)律從而為管道防護找到更經(jīng)濟有效的方式,是高壓直流接地極雜散電流研究的重點。并且針對接地極附近不同的金屬構(gòu)筑物不能一概而論,必須具體問題具體分析,室內(nèi)試驗與現(xiàn)場測試相結(jié)合,長時間的調(diào)查與實踐經(jīng)驗才能對干擾規(guī)律有更加清晰精確的理解[27]。

●1.3.3 其他直流系統(tǒng)

直流電解系統(tǒng)、直流電焊系統(tǒng)以及其他管道的陰極保護系統(tǒng)等均會產(chǎn)生直流雜散電流干擾。張麗春[28]對電焊過程中的雜散電流大小、電位的分布規(guī)律進行了模擬計算,并且驗證了距離、焊機數(shù)量等干擾因素對電位分布的影響情況,提出了綜合排流保護的系統(tǒng)方案。這類直流系統(tǒng)的干擾相對較小,但仍然不能忽略,在干擾復(fù)雜的環(huán)境中需單獨考慮,綜合防護。

2 評價標(biāo)準(zhǔn)

目前我國埋地鋼質(zhì)管道受直流雜散電流干擾的評價指標(biāo)主要是針對穩(wěn)態(tài)直流雜散電流提出的,但是地鐵等軌道交通引起的動態(tài)直流雜散電流波動較大、干擾復(fù)雜,缺乏判斷指標(biāo)[3]。現(xiàn)行的直流雜散電流評價指標(biāo)主要針對管地電位偏移、土壤電位梯度和管道中的電流大小等指標(biāo)進行判斷。

表1所示為我國現(xiàn)行GB 50991ü2014《埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求[29],其中規(guī)定了直流雜散電流干擾程度的判別準(zhǔn)則,一是針對無陰保管道,通過在距離管道20 m范圍內(nèi)的土壤電位梯度指標(biāo)進行評價,或者通過管地電位正向偏移程度進行評價；二是針對有陰保管道,當(dāng)管地電位不滿足最小保護電位時采取防護措施。需要采取適當(dāng)?shù)南齀R降的方法進行管地電位的測試,相關(guān)指標(biāo)未考慮動態(tài)直流雜散電流干擾問題。

表1 GB 50991—2014《埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》

表2所示為澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)AS 2832.1:2015的要求[30],其中針對地鐵牽引電流產(chǎn)生的直流雜散電流干擾評價做出了規(guī)定：針對動態(tài)雜散電流干擾必須記錄足夠長時間的電位,以確保包含最大限度地雜散電流干擾,并且從管道極化電位正于保護電位時間范圍角度進行評估。我國目前實踐中借鑒于此,但應(yīng)注意我國地鐵直流雜散電流干擾電位波動更為劇烈,可否直接適用于我國情況需評估后使用[31]。

表2 澳大利亞標(biāo)準(zhǔn) AS 2832.1:2015 Cathodic protection of metals Part 1: Pipes and cables

表3和表4所示為英國和歐洲標(biāo)準(zhǔn)BS EN 50162:2004《直流系統(tǒng)中雜散電流引起腐蝕的防護》的要求[32],其中規(guī)定了有無陰極保護的金屬結(jié)構(gòu)允許的管地電位偏移值,將不同金屬構(gòu)筑物的電阻率進行細(xì)分,較為精確。同時還從管道電流大小的角度提出了陰極保護構(gòu)筑物上的雜散電流干擾評價指標(biāo)。但是電流探針指標(biāo)數(shù)據(jù)是基于長時間現(xiàn)場實踐經(jīng)驗獲得,對于不同地點、不同現(xiàn)場工況下的適用性仍待驗證。

表3 BS EN 50162:2004 標(biāo)準(zhǔn)中無陰極保護埋地或浸沒金屬結(jié)構(gòu)的可接受電位正向偏移

表4 BS EN 50162:2004 標(biāo)準(zhǔn)中受直流雜散電流干擾的探針電流的評判指標(biāo)

地鐵運營方針對軌道交通系統(tǒng)的雜散電流檢測評價也提出了一些評判準(zhǔn)則,包括GB/T 28026.2—2018《軌道交通 地面裝置 電氣安全、接地和回流 第2部分：直流牽引供電系統(tǒng)雜散電流的防護措施》[33],CJJ 49-92《地鐵雜散電流腐蝕防護技術(shù)規(guī)程》[34],CJJ/T 49ü2020《地鐵雜散電流腐蝕防護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[35],GB/T 10411ü2005《城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)》[36]等。但是軌道交通系統(tǒng)的雜散電流防護、檢測評價標(biāo)準(zhǔn)是針對其內(nèi)部自身金屬結(jié)構(gòu),不但未考慮外部埋地鋼質(zhì)管道,部分標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)還會對埋地鋼質(zhì)管道的腐蝕防護產(chǎn)生不利影響。因此對于雜散電流的干擾評價準(zhǔn)則的建立并不是某個行業(yè)的問題,而是需要軌道交通行業(yè)、管道行業(yè)、電力輸送行業(yè)等開展跨行業(yè)溝通協(xié)作,協(xié)同考慮建立通用型直流雜散電流評價標(biāo)準(zhǔn),不僅從源頭側(cè)減少雜散電流的產(chǎn)生,還有助于埋地鋼質(zhì)管道等金屬構(gòu)筑物的檢測評價,采取防護措施。

3 檢測防護技術(shù)

3.1 檢測技術(shù)

直流雜散電流檢測參數(shù)、方法、設(shè)備如圖1所示。

圖1 直流雜散電流檢測參數(shù)、方法、設(shè)備

目前工程中通過測量管地電位偏移程度、地表電位梯度、檢查片腐蝕狀態(tài)、土壤電流大小、管道電流大小等參數(shù)來確定埋地管道受直流雜散電流干擾情況。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中提到的檢測方法依然是延續(xù)傳統(tǒng)的檢測方式,包括管地電位測量法、地電位梯度測量法、密間隔電位法（CIPS）、探針測試法以及腐蝕試片測量等[37]。BS EN 50162:2004推薦了一種雜散電流干擾探針測試法,用探針裸露面積代替涂層缺陷的鋼質(zhì)表面,可用來測定管道上雜散電流的大小和流向。隨著管道現(xiàn)場干擾情況愈加復(fù)雜,對雜散電流的流入流出點及干擾強度大小的檢測越來越困難,對雜散電流檢測設(shè)備的智能化、精確性提出了更高要求,雜散電流檢測儀以及集成分布式檢測系統(tǒng)等都得到了廣泛應(yīng)用[38]。雜散電流檢測儀（Stray Current Mapper,SCM）可以對雜散電流的流入流出點、流動方向以及干擾強度大小進行精確測量[39],但是設(shè)備攜帶不便,并且較為依靠國外進口,成本花費較高。

針對地鐵引起的動態(tài)直流雜散電流干擾,通常需要對管道或者干擾源雜散電流情況進行監(jiān)測[23]。監(jiān)測的時間段中盡量包含最大干擾程度時間來判斷管道總體受雜散電流干擾情況。針對管道的管地電位變化情況進行實時測量和記錄,一方面判斷管道受干擾程度,另一方面為管道防護方法的選用提供判斷依據(jù)[40]。Zakowski[41]對管道電位以及列車軌道電壓進行監(jiān)測測量,并測算了相關(guān)斜率,由此判斷出列車軌道上的泄漏點數(shù)量。Brenna[42]等人通過使用內(nèi)部參比電極組成的電流探針來監(jiān)測管道中的電流,能夠判斷出管道受雜散電流干擾程度,以此來調(diào)整陰極保護電位,保證陰極保護的有效性,是一種新的雜散電流干擾防護方法。雜散電流監(jiān)測系統(tǒng)能夠彌補檢測方式的不足,對雜散電流干擾程度的測量以及防護方法的研究都能夠提供有力支持。

目前先進的雜散電流檢測設(shè)備基本是從國外進口,成本高并且對專業(yè)人員的依賴程度較高；而國產(chǎn)設(shè)備在現(xiàn)場應(yīng)用時有時抗干擾能力不足,導(dǎo)致其檢測精度以及可靠度降低。精細(xì)化的智能檢測設(shè)備加上集成化監(jiān)測系統(tǒng)仍然是雜散電流檢測的技術(shù)發(fā)展趨勢。

3.2 防護技術(shù)

對管道雜散電流干擾的防護一般采取“以防為主、以排為輔、防排結(jié)合、加強監(jiān)測”的綜合防護措施。首先是防,一是在地鐵、高壓直流接地極等干擾源頭側(cè)控制雜散電流的泄漏；二是從管道方在鋪設(shè)之初就要做好各類阻斷雜散電流干擾的預(yù)防措施,例如：避開地鐵走行軌線路、高壓輸電線路接地極等干擾源,選用耐腐蝕管材,管道表面涂層選用高阻值防腐層,安裝絕緣接頭將管道分成電位接近的等勢體,提前設(shè)置陰極保護設(shè)施等。其次是排,針對已經(jīng)檢測到雜散電流干擾的管道,必須采用相應(yīng)的排流措施來進行防護[43]。

我國的GB 50991—2014提出了直流雜散電流干擾常見的4種排流保護方法[44],見表5,其中針對各種排流方式優(yōu)缺點進行了比較[45],由于不同環(huán)境下的管道所受到的直流雜散電流干擾情況十分復(fù)雜,因此要根據(jù)雜散電流檢測結(jié)果、管地電位偏移程度、管道與干擾源位置關(guān)系等因素,并結(jié)合各種排流方式的適用范圍進行選擇[46]。湯丁[47]等人針對不同排流法開展實驗,結(jié)果表明4種排流措施中強制排流法的效果最好。目前直流雜散電流干擾情況愈加復(fù)雜,單一排流方式已經(jīng)不能有效地對埋地鋼質(zhì)管道進行防護。高博[48]等人同樣認(rèn)為要達到良好的排流效果需要其他輔助措施配合使用,但并沒有提出具體用什么方式、怎樣配合。夏慧芳[49]等人提出了智能控制接地排流和強制排流技術(shù),通過智能控制器采集單元實時監(jiān)測管道管地電位變化,一種是通過與不同接地材料連接,另一種是通過大功率電源對管道進行電流補償和吸收,從而實現(xiàn)智能控制排流。這是一種全新的雜散電流排流方式,但是并沒有提供能夠證明現(xiàn)場適用的數(shù)據(jù)結(jié)論,因此在應(yīng)用上還有待繼續(xù)驗證改進。

表5 排流保護方法及其優(yōu)缺點

近年來國內(nèi)研究人員通過長期的實踐經(jīng)驗提出“綜合治理、共同防護”的雜散電流防護方法?！熬C合治理”是指在干擾源頭側(cè)和受干擾管道側(cè)同時采取預(yù)防措施,減少雜散電流產(chǎn)生,阻斷雜散電流通路?！肮餐雷o”是指將軌道交通線路、高壓輸電線路、管道線路等共同有雜散電流干擾的區(qū)段當(dāng)成一個系統(tǒng)進行防護,多單位溝通聯(lián)動,建立統(tǒng)一的排流防護系統(tǒng),以避免一方排流對另一方產(chǎn)生重復(fù)干擾。

國內(nèi)已有管道公司同地鐵方開展了聯(lián)合排流的測試工作,將管道通過二極管與地鐵牽引變電所負(fù)極連接,稱為管軌極性排流,但在工程應(yīng)用中還存在諸多問題,首先測試結(jié)果表明該聯(lián)合方法會加劇雜散電流對地鐵走行軌的腐蝕,違背“共同防護”的初衷；其次國內(nèi)缺少成熟的極性排流設(shè)備,可能導(dǎo)致逆流問題嚴(yán)重。綜上所述,“共同防護”的排流目標(biāo)仍然在探索階段,需要不斷深入研究。

4 結(jié)束語

綜上所述,直流雜散電流引起管道腐蝕的機理已經(jīng)取得廣泛共識,針對不同干擾因素影響下的直流雜散電流干擾規(guī)律已經(jīng)開展了大量研究,但是在實驗研究時普遍將其他干擾因素理想化,與現(xiàn)場情況有所差別。因此,如何對干擾源的干擾影響規(guī)律進行準(zhǔn)確的評價,并尋求對管道的有效防護是目前研究的重點。另外,現(xiàn)場檢測方式較為傳統(tǒng),更新較慢,而國外高端設(shè)備的進口費用較高,人員依賴度高。直流雜散電流干擾源與金屬構(gòu)筑物的運營企業(yè)所采取的排流防護措施存在相互干擾,地鐵、管道、輸電系統(tǒng)運營企業(yè)間的溝通聯(lián)動少,影響了排流效果。在以下幾個方面需進一步開展研究工作：

1）通過現(xiàn)場測試、室內(nèi)試驗、模擬仿真相結(jié)合,試驗結(jié)論與現(xiàn)場數(shù)據(jù)相互論證,為現(xiàn)場工程應(yīng)用提供切實可靠的依據(jù)。

2）提升國產(chǎn)設(shè)備的抗干擾性、精確性；研發(fā)集成化監(jiān)測系統(tǒng),利用計算機模擬軟件對動態(tài)直流干擾過程進行連續(xù)模擬,實時監(jiān)測,智能調(diào)節(jié)陰極保護系統(tǒng)。

3）針對動態(tài)直流干擾規(guī)律更新評價指標(biāo),更有針對性的檢測防護。

4）地鐵、管道以及輸電系統(tǒng)運營企業(yè)要針對雜散電流干擾嚴(yán)重區(qū)域聯(lián)防聯(lián)動,加強溝通,采用切實有效的防護方式共同防護,使排流防護更經(jīng)濟、有效。